Giovanna Tinetti จากสถาบันฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่งปารีส (Institut d'Astrophysique de Paris) และคณะใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ (Spitzer Space Telescope) ผู้มีดวงตาในย่านรังสีอินฟราเรด ศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ HD 189733b อันเป็นดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ชนิด “ดาวพฤหัสบดีร้อน”(Hot Jupiter) โคจรรอบดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ (Sun-Like Star) HD 189733 ใกล้เสียยิ่งกว่าระยะทางจากดวงอาทิตย์ถึงดาวพุธ ทำให้ใช้เวลาโคจรครบรอบเพียง 2 วันเท่านั้น HD189733b มีขนาดใหญ่กว่าดาวพฤหัสบดีร้อยละ 15 ส่วนอุณหภูมิพื้นผิวอยู่ที่ประมาณ 727 องศาเซลเซียส โดยระบบดาวฤกษ์-ดาวเคราะห์ นี้อยู่ห่างจากโลก 64 ปีแสง ภายในกลุ่มดาว Vulpecula (สุนัขจิ้งจอก)

แม้ว่าก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์หลายคนเคยพยายามค้นหาสัญญาณของน้ำบนดาวเคราะห์ HD189733b แต่ก็ล้มเหลว ช่วงเวลานั้นพวกเขาคาดว่า น้ำอาจจะซ่อนอยู่ภายใต้ชั้นเมฆซิลิเกตหนา Tinetti และคณะเสนอคำอธิบายที่ต่างออกไป พวกเขาตั้งสมมติฐานว่า อุณหภูมิภายในชั้นบรรยากาศของ HD 189733b นั้นสม่ำเสมอทุก ๆ ระดับความสูง ซึ่งแตกต่างจากโลกที่มีอุณหภูมิแปรเปลี่ยนไปตามความสูงจากพื้นผิว งานวิจัยเก่า ๆ นักวิทยาศาสตร์พยายามค้นหาเส้นสเปคตรัมแบบดูดกลืน อันเนื่องมาจากการแผ่รังสีจากภายในดาวเคราะห์ผ่านชั้นก๊าซเย็นซึ่งเลือกดูดกลืนเฉพาะคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เฉพาะเจาะจงบางช่วงคลื่นเท่านั้น แต่หากอุณหภูมิไม่แตกต่างกัน การดูดกลืนแสงจึงไม่เกิดขึ้นให้ค้นพบ

สำหรับงานวิจัยชิ้นใหม่ พวกเขาศึกษา HD189733b ขณะที่มันเคลื่อนผ่านหน้า (Transit) ดาวฤกษ์แม่ แล้วตรวจวัดแสงจากดาวฤกษ์ ฏ H HD189733 ที่ผ่านเข้าไปในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์แล้วเดินทางมาถึงโลก ในกรณีนี้เส้นสเปคตรัมดูดกลืนจะเกิดขึ้น เนื่องจากแสงผ่านออกมาจากสองบริเวณที่มีความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างชั้นบรรยากาศของดาวฤกษ์กับดาวเคราะห์ พวกเขาพบว่า ชั้นบรรยากาศดาวเคราะห์ HD189733b เลือกดูดกลืนแสงจากดาวฤกษ์เฉพาะค่าความยาวคลื่นที่สอดคล้องกับโมเลกุลของไอน้ำ นั้นหมายความว่ามีน้ำอยู่ในชั้นบรรยากาศของ HD189733b นั่นเอง

Heather Knutson นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด (Harvard) เรียกว่า “เป็นหลักฐานที่เด่นชัด” สำหรับน้ำบนดาวเคราะห์ชนิดพฤหัสบดีร้อน เพราะมันช่วยสนับสนุนสิ่งที่นักทฤษฎีหลายคนคาดการณ์เอาไว้ว่าจะเป็นองค์ประกอบสำคัญภายในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ชนิดนี้

เมื่อเดือนเมษายนที่ผ่านมา Travis Barman แห่งหอสังเกตการณ์โลเวลล์ (Lowell Observatory) ประกาศการค้นพบไอน้ำภายในชั้นบรรยากาศของดาวชนิดพฤหัสบดีร้อน โดยใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (Hubble Space Telescope) และวิธีการเดียวกับที่ Tinetti ใช้ อย่างไรก็ตาม ผลการสังเกตการณ์ของ Barman อาจเกิดจากสัญญาณรบกวนจากอุปกรณ์ตรวจวัดเอง ทำให้นักวิทยาศาสตร์หลายคนไม่เชื่อถือ

“ข้อมูลจากสปิตเซอร์กลับช่วยยืนยันผลของ Barman ด้วยการใช้หอสังเกตการณ์อีกแหล่งและช่วงความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน” Sean Carey จากศูนย์วิทยาศาสตร์สปิตเซอร์ (Spitzer Science Center) ขององค์การ NASA ณ สถาบันเทคโนโลยีแห่งคาลิฟอร์เนีย (Caltech) กล่าวเสริม “เมื่อรวมข้อมูลจากกล้องทั้งสองก็ทำให้ข้อสรุปหนักแน่นยิ่งขึ้น”

แม้ว่าน้ำจะเป็นส่วนประกอบสำคัญสำหรับสิ่งมีชีวิตบนโลก, HD189733b และดาวเคราะห์ชนิดดาวพฤหัสบดีร้อนดวงอื่น ๆ กลับดูเหมือนว่าไม่เหมาะสำหรับสิ่งมีชีวิตที่จะอยู่ในดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดาวฤกษ์แม่และอุณหภูมิผิวสูงขนาดนั้น แต่ผลการค้นพบใหม่นี่ดูเหมือนจะชี้นำว่าดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงอื่น ๆ อาจประกอบด้วยน้ำบ้างก็ได้

นักดาราศาสตร์พึ่งค้นพบหลักฐานสำหรับกาแลกซีที่ไกลที่สุดเท่าที่เคยสังเกตการณ์พบ

ตามทฤษฎีบิ๊กแบง (Big Bang) กาแลกซีจะเกิดขึ้นหลังจากกำเนิดเอกภพประมาณ 500 ล้านปี (ร้อยละ 4 ของอายุเอกภพในปัจจุบัน) แสงจากกาแลกซีโบราณเหล่านั้นเดินทางผ่านเอกภพมาเป็นเวลานานกว่า 13,000 ล้านปี เมื่อมาถึงเรา (มนุษย์) กลับพบว่า ภาพกาแลกซีโบราณกลับถูกทำให้บิดเบี้ยวโดน “เลนส์ความโน้มถ่วง” (Gravitational Lens) ซึ่งถูกสร้างขึ้นโดยกระจุกกาแลกซีที่อยู่ใกล้โลกมากกว่า โดยเลนส์ความโน้มถ่วงสามารถขยายความเข้มของแสงจากแหล่งกำเนิดไกลโพ้นโดยกลุ่มโครงสร้างวัตถุที่บังอยู่ด้านหน้า

คณะนักดาราศาสตร์ใช้กล้องโทรทรรศน์ Keck II ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางกระจกปฐมภูมิ 10 เมตร บนยอดเขา Mauna Kea หมู่เกาะฮาวาย เล็งไปยังกระจุกกาแลกซีโบราณที่อุดมไปด้วยดาวอายุมากและพบว่า กาแลกซีรุ่นใหม่ที่มีดาวฤกษ์กำลังถือกำเนิดขึ้นหกแห่ง แสงของพวกมันมีความสว่างมากกว่าเดิม 20 เท่าอันเนื่องจากกำลังขยายเลนส์ความโน้มถ่วง คุณสมบัตินี้เองที่ช่วยให้พวกเขาพบกาแลกซีไกลโพ้นและโบราณที่แสงริบหรี่ลงไปตามระยะทาง กลับสว่างขึ้นจนสามารถตรวจวัดได้ เมื่อคำนวณอายุของกาแลกซีอายุน้อยเหล่านั้นพบว่า แท้จริงพวกมันคือกาแลกซีที่ถือกำเนิดขึ้นเอกภพมีอายุได้เพียง 500 ล้านปีเท่านั้น

Richard Ellis นักดาราศาสตร์จาก Caltech หนึ่งในสมาชิกกลุ่มวิจัยนี้อธิบายว่า เมื่อตรวจสอบกระจุกกาแลกซีที่เลือกไว้แล้ว เราประมาณกันว่า ปัจจุบันเอกภพมีอายุ 13,7000 พันล้านปี ดังนั้น กาแลกซีใหม่นี้ย่อมอยู่ห่างจากเรา 13.20 พันล้านปีแสง หรือภาพที่เราเห็นคือภาพของมันเมื่อ 13.20 พันล้านปีก่อน ( 1 ปีแสง คือระยะทางที่แสงเดินทางได้ในหนึ่งปี ประมาณ 10,000,000,000,000 กิโลเมตร)

เมื่อปี 2547 กลุ่มวิจัยอีกกลุ่มหนึ่งประกาศการค้นพบที่อยู่ห่างออกไป 13.23 พันล้านปีแสง แต่เมื่อตรวจสอบอีกครั้งเทหวัตถุดังกล่าวไม่ได้มีอายุดังที่กล่าวอ้าง

กาแลกซีเป็นกลุ่มเทหวัตถุที่เกิดขึ้นหลังจากยุคที่ดาวฤกษ์เริ่มถือกำเนิด หลังจากบิ๊กแบง เอกภพปราศจากดาวฤกษ์ ปราศจากแสงสว่างแต่เมื่อดาวฤกษ์ดวงแรกที่กำเนิดก็คือจุดจบของ “ยุคมืดของเอกภพ” (Cosmic Dark Ages) ดังนั้น ในยุคแห่งแสงดังกล่าวจึงมีกาแลกซีไกลโพ้นจำนวนมากที่รอคอยให้มนุษย์ค้นหากันต่อไป

เพียงสองสัปดาห์ที่พายุฝุ่นบดบังพื้นที่กว่า 10 ล้านตารางไมล์ของซีกใต้ดาวอังคาร ก็ทำให้ภารกิจสำรวจดาวอังคารด้วยรถสำรวจทั้งสองคันต้องหยุดชะงัก โดยรถสำรวจ Opportunity อยู่ในบริเวณที่พายุอ่อนแรงกว่าในบริเวณของรถสำรวจ Spirit แต่ทั้งสองคันก็ยังได้รับพลังงานแสงอาทิตย์เพียงพอที่จะอยู่รอดและปฏิบัติภารกิจต่อไป หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ประจำทีมสำรวจ Steven Squyres จากมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์เผย

ชั้นบรรยากาศของดาวอังคารมีความหนาแน่นน้อยกว่าร้อยละ 1 ของชั้นบรรยากาศโลกก็จริง แต่ปรากฏการณ์ทางสภาพอากาศก็ไม่ได้มีน้อยไปกว่าโลกเลย เช่น พายุฝุ่น เมฆน้ำแข็งและคาร์บอนไดออกไซด์ พายุทอร์นาโด ออโรร่า เป็นต้น

John Wilson นักวิทยาศาสตร์ด้านดาวเคราะห์วิทยาจาก National Oceanic & Atmospheric Administration ในเมืองพรินซ์ตัน มลรัฐนิวเจอร์ซี สหรัฐอเมริกา กล่าวว่า “ดาวอังคารยังมีแกนหมุนเอียงทำมุมกับระนาบการโคจรรอบดวงอาทิตย์คล้ายกับโลก ดังนั้นมันจึงมีฤดูกาลดุจเดียวกับโลก” แม้ว่านักดาวเคราะห์วิทยาจะยังคงพัฒนาแบบจำลอง เพื่อคาดการณ์สภาพอากาศดาวอังคารอยู่ แต่ Wilson ก็ยังให้ความเห็นว่า 43 ปีของการสำรวจดาวอังคารช่วยเปิดเผยความความน่าสนฝจของสภาพอากาศดาวอังคารมาโดยตลอด

เมื่อดาวอังคารหันแกนหมุนด้านเหนือออกจากดาวอังคารก็เป็นฤดูร้อนของซีกใต้ของดาว บริเวณเส้นศูนย์สูตรช่วงกลางวันอุณหภูมิประมาณ 27 องศาเซลเซียส ส่วนกลางคืนติดลบถึง 56 องศาเซลเซียส ความเย็นจนถึงกระดูกนี้สามารถทำให้โลหะบัดกรีที่เชื่อมต่อกับบอร์ดวงจรอิเล็กทรอนิกส์หดตัวหรือแตกหักอันเป็นสัญญาณอันเลวร้ายต่อภารกิจใด ๆ บนดาวอังคาร Wilson ยังอธิบายอีกว่า ฤดูร้อนของซีกใต้เป็นช่วงเวลาที่พายุทอร์นาโดที่เรียกว่า Dust Devil เกิดขึ้นได้บ่อยครั้ง เนื่องจากความแปรปรวนของอุณหภูมิดังกล่าว เมื่อดวงอาทิตย์อุ่นพื้นดินที่เย็นยะเยือกในช่วงเช้า อากาศร้อนจะลอยขึ้นจากผิวอย่างรวดเร็วและอากาศโดยรอบให้เข้ามาแทนที่ และฝุ่นผงขนาดเล็กก็ตามมาด้วยก่อให้เกิดพายุหมุนฝุ่นความเร็วสูง แต่ละครั้งพายุหมุน Dust Devil ทำให้ฝุ่นละเอียดเหล่านี้เคลื่อนที่ด้วยความเร็วประมาณ 112 กิโลเมตรต่อชั่วโมง การกัดกร่อนโดยลมเป็นเวลากว่าพันล้านปีทำให้ฝุ่นบนดาวอังคารเล็กละเอียด อีกทั้งการขาดแคลนน้ำก็ยิ่งขาดตัวประสานฝุ่นเหล่านั้นให้จับตัวเข้าหากัน

นักดาวเคราะห์วิทยาคิดว่า พายุทอร์นาโดฝุ่นเหล่านี้เมื่อรักษาสภาพการหมุนเป็นเวลานานและมีขนาดใหญ่พอจะทำให้เกิดพายุฝุ่นที่บดบังแสงจากดวงอาทิตย์ได้ไปทั่วทั้งดาว ซึ่งดูเหมือนจะเกิดเป็นประจำทุก ๆ 3 ปีดาวอังคาร (ประมาณ 6 ปีบนโลก)

เมฆคาร์บอนไดออกไซด์แข็งสามารถมองเห็นได้จากบนอวกาศโดยดาวเทียมที่โคจรรอบดาวอังคารและภาคพื้นดินโดยรถสำรวจทั้งสองคัน เมฆเหล่านั้นมาจากซีกเหนือของดาวอังคารที่ซึ่งหันออกจากดวงอาทิตย์ มีลักษณะเหมือนเมฆ Cirrus บนโลก และลอยอยู่ในระดับความสูงเหนือพื้นผิวมาก ๆ เมฆคาร์บอนไดออกไซด์ยังคงสภาพอยู่ได้นานเป็นพิเศษในบริเวณขั้วดาว ที่ซึ่งคาร์บอนไดออกไซด์แข็ง (น้ำแข็งแห้ง)ระเหยขึ้นมาจากขั้วน้ำแข็ง

แม้ว่าชั้นบรรยากาศของดาวอังคารจะมีความหนาแน่นต่ำ แต่ก็ยังมากพอที่จะสร้างระบบพายุที่เคลื่อนที่ไปทั่วดาวอังคาร และหากดาวอังคารมีน้ำมากกว่านี้ปรากฎการณ์ทางสภาพอากาศบนดาวอังคารอาจจะหลากหลายยิ่งกว่านี้

พายุทรายขนาดใหญ่ที่ปกคลุมทั่วซีกใต้ของดาวอังคารอาจเป็นตัวตัดสินอนาคตของภารกิจสำรวจดาวอังคารด้วยรถหุ่นยนต์ทั้งสองลำ

พายุฝุ่นทรายปกคลุมผิวดาวอังคาร ทำให้แผงเซลล์สุริยะของรถหุ่นยนต์ Spirit กับ Opportunity ไม่สามารถสร้างกระแสไฟฟ้าได้มากพอจะป้อนให้รถทั้งสองคันทำงานได้ และหากพายุยังคงรุนแรงและต่อเนื่องต่อไป นักวิทยาศาสตร์เกรงว่าแบตเตอรี่ของพวกมันอาจจะหมดและต้องยุติภารกิจไปตลอดกาล

ในขั้นแรกพายุลูกนี้ไม่ได้แผ่ขยายไปทั่วดาว แต่ระดับความหนาของฝุ่นก็ถึงระดับที่รถสำรวจจะทานทนได้ เหมือนกับพายุทรายดาวอังคารเมื่อปี 2544 และ 2514 แต่ตอนนี้พายุทรายบนดาวเคราะห์แดงกำลังทำลายสถิติเดิม เมื่อความหนาของฝุ่นทำให้เมื่อเราไปอยู่บนดาวอังคารจะทำให้เห็นดวงอาทิตย์อับแสงลงไป 100 เท่า

ภายในเวลาสองสัปดาห์พายุฝุ่นขยายตัวจากเดิมที่ปกคลุมเนื้อที่ 600,000 ตารางกิโลเมตร ไปสู่ขนาด 18,000,000 ตารางกิโลเมตร มันไม่ใช่พายุลูกเดียวโดด ๆ แต่เป็นผลการรวมกันของพายุท้องถิ่นจำนวนหนึ่ง พวกมันทำให้ฝุ่นปริมาณมหาศาลฟุ้งกระจายขึ้นเกิดเป็นเมฆฝุ่นยักษ์ เมื่อฝุ่นลอยตัวสูงขึ้น อุณหภูมิในชั้นบรรยากาศก็จะอุ่นขึ้นทำให้ฝุ่นยังคงลอยอยู่เหนือพื้นผิวต่อไป อันเป็นปัญหาที่ทีมปฏิบัติการ Mares Exploration Rover (MER) กำลังกังวลอยู่

สัปดาห์ที่แล้ว สภาพลมดาวอังคารช่วยพัดกวาดเอาชั้นฝุ่นที่ปกคลุมรถสำรวจทั้งสองออกไป ทำให้หน่วยกำเนิดพลังงานสามารถจ่ายพลังงานได้ 800 วัตต์-ชั่วโมง และทำให้การเดินทางสำรวจหลุมอุกกาบาต Victoria ของ Opportunity ยังคงเดินหน้า อย่างไรก็ตามช่วงเวลาที่ได้รับแสงอาทิตย์เต็มที่นั้นยังสั้นเกินไป ทำให้พลังงานของรถสำรวจลดต่ำลงไป 280 วัตต์-ชั่วโมง ต่อวัน ซึ่งเท่ากับการทำให้หลอดไฟ 60 วัตต์ หนึ่งดวงสว่างต่อเนื่องได้ไม่ถึง 5 ชั่วโมง

ในกรณีที่ร้ายแรงที่สุดพวกเขามีแผนที่จะปิดการทำงานของอุปกรณ์ต่าง ๆ เพื่อรักษาพลังงานไว้ใช้ให้นานที่สุด อย่างน้อยก็เพื่อหล่อเลี้ยงระบบอิเลคทรอนิคส์เอาไว้ให้มีอุณหภูมิที่ไม่เย็นเกินไปจนระบบสำคัญ ๆ เสียหาย

รถสำรวจทั้งสองเคยผ่านประสบการณ์พายุทรายบนดาวอังคารมาแล้ว เพียงแต่เป็นพายุที่ไม่รุนแรงเท่านี้มาก่อน ครั้งนั้นมันใช้เวลาขยายหลายสัปดาห์ทีเดียว แต่คราวนี้กลับใช้เวลาเพียงไม่กี่วัน ผู้เชี่ยวชาญอธิบายว่า สภาพภูมิประเทศของดาวอังคารทางซีกใต้อาจเป็นสาเหตุ เนื่องจากความสูงของภูมิประเทศทางด้านใต้เฉลี่ยแล้วสูงกว่าทางเหนือประมาณ 4 กิโลเมตร ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการทำให้พายุสามารถแผ่ขยายไปทั่วผิวดาว

โชคดีในโชคร้ายเมื่อปรากฏการณ์นี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถติดตามการเริ่มต้นและขยายตัวของพายุ เพื่อนำข้อมูลไปสู่แบบจำลองสภาพอุตุนิยมวิทยาดาวอังคาร อันจะเป็นประโยชน์ต่อการทำนายสภาพอากาศดาวอังคารในอนาคต

พายุฝุ่นระดับดาวเคราะห์นี้จะเกิดขึ้นทุก ๆ 3 ปี ดาวอังคาร หรือหกปีของโลก ครั้งล่าสุดคือประมาณ 2 ปีดาวอังคารก่อน พายุลูกนี้เองก็มีศักยภาพมากพอจะพัฒนาตัวเองเป็นพายุฝุนระดับดาวเคราะห์ได้ ซึ่งหมายความว่า ดาวอังคารมีความสามารถพิพากษารถสำรวจทั้งสองคันให้จบภารกิจได้

จากองค์ประกอบทางเคมีของดาวฤกษ์ที่มีดาวเคราะห์บริวาร นักดาราศาสตร์พบว่า ดาวแคระขาวมักอุดมไปด้วยธาตุหนักอยู่บริเวณผิวดาว ในขณะที่ดาวยักษ์กลับไม่มี  ไม่กี่ปีมานี้การค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ (Exoplanet) ดวงแรกเป็นหลักฐานที่ชี้ว่าดาวเคราะห์สามารถพบได้บ่อยภายในระบบดาวฤกษ์ที่อุดมโลหะ โดยดาวฤกษ์ที่มีดาวเคราะห์จะมีปริมาณโลหะเป็นสองเท่าของดาวฤกษ์ชนิดเดียวกันที่ไม่มีดาวเคราะห์บริวาร ปัญหาก็คือ เป็นเพราะมีโลหะจำนวนมากภายในดาวฤกษ์ทำให้เกิดดาวเคราะห์ หรือเพราะมีดาวเคราะห์จึงทำให้มีโลหะมากในดาวฤกษ์กันแน่ เหมือนกับปัญหาไก่กับไข่อะไรเกิดก่อนกัน

ในกรณีแรกดาวฤกษ์โลหะในชั้นบรรยากาศดาวฤกษ์จะจมลงสู่แกนกลาง ส่วนในกรณีที่สองเศษซากจากดาวเคราะห์ปนเปื้อนในชั้นบรรยากาศดาวด้านนอกสุด เมื่อถ่ายสเปคตรัมของดาวฤกษ์ซึ่งทำให้ได้ข้อมูลเฉพาะบรรยากาศชั้นนอกสุดเท่านั้น ไม่สามารถยืนยันได้ว่าดาวทั้งดวงมีองค์ประกอบทางเคมีเหมือนกันหมดทุกส่วน ขณะนี่เศษซากจากดาวเคราะห์ตกลงไปในดาวฤกษ์วัสดุเหล่านั้นจะยังคงอยู่ที่ผิวนอก ปนเปื้อนและมีร่องรอยให้เห็นในภาพถ่ายสเปคตรัม

Luca Pasquini จากหอสังเกตการณ์ซีกฟ้าใต้ยุโรป (European Southern Observatory) ผู้เขียนนำในบทความรายงานการวิจัยชิ้นนี้ พร้อมทั้งกลุ่มนักดาราศาสตร์ของเขาจึงตัดสินใจศึกษาดาวฤกษ์อีกชนิดหนึ่ง ซึ่งก็คือ ดาวยักษ์แดง (Red Giant) อันเป็นสภาพขั้นต่อไปของดวงอาทิตย์ในอีกไม่กี่พันล้านปีข้างหน้า เกิดขึ้นเมื่อไฮโดรเจนภายในแกนกลางของดาวไม่เพียงพอสำหรับปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน จึงใช้ฮีเลียมเป็นเชื้อเพลิงแล้วค่อย ๆ พองขึ้น และอุณหภูมิลดต่ำลงจนเห็นเป็นสีแดง

หลังจากการศึกษาการกระจายตัวของโลหะภายในระบบดาวยักษ์แดงที่มีดาวเคราะห์บริวารจำนวน 14 ระบบ พบว่าการกระจายตัวของโลหะภายในดาวฤกษ์เหล่านั้นแตกต่างไปจากดาวฤกษ์ธรรมดาที่มีดาวเคราะห์บริวาร พวกเขาพบว่าดาวฤกษ์ที่วิวัฒนาการจนถึงที่สุดจะไม่มีโลหะมากนัก แม้แต่ดาวฤกษ์ที่มีดาวเคราะห์ ดังนั้นความผิดปกติที่พบในระบบดาวฤกษ์-ดาวเคราะห์ จะหายไปเมื่อพวกมันมีอายุมากขึ้นและพองตัว

เมื่อสืบสวนจากหลายปัจจัย นักดาราศาสตร์สรุปว่ากุญแจสำคัญน่าจะอยู่ที่ความแตกต่างระหว่างโครงสร้างของดาวยักษ์แดงและดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ (Solar-Like Star) ที่เรียกว่าขนาดของเขตการพาความร้อน (Convection Zone) อันเป็นบริเวณที่ก๊าซผสมกันอย่างสมบูรณ์ สำหรับดวงอาทิตย์เขตการพาความร้อนกลับมีมวลเพียงร้อยละ 2 ของดาวทั้งดวง แต่ในดาวยักษ์แดงขอบเขตการพาความร้อนมีขนาดใหญ่มาก หรือมีมวลอยู่ภายในเขตนี้ถึงร้อยละ 35 ของมวลทั้งหมด วัสดุที่ปนเปื้อนก็ควรจะเจือจางเป็น 35 เท่า ของการปนเปื้อนภายในดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์

อธิบายอย่างง่ายที่สุดได้ว่า ดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ที่มีโลหะในชั้นบรรยากาศมากเป็นเพราะภายในชั้นบรรยากาศปนเปื้อนโลหะเหล่านั้นจากภายนอก ในขณะที่ดาวฤกษ์ยังถูกล้อมรอบด้วยวงแหวนมวลสารที่จะกลายเป็นต้นกำเนิดดาวเคราะห์ (Proto-Planetary Disc) วัสดถที่มีธาตุหนักปะปนอยู่มากจะตกลงไปในดาวฤกษ์ และธาตุหนักเหล่านั้นก็กระจายภายในผิวดาวฤกษ์ ในขณะที่ดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ที่มีขอบเขตการพาความร้อนบาง ๆ จะมองเห็นร่องรอยธาตุหนักภายในบรรยากาศได้จากสเปคตรัม แต่สำหรับดาวยักษ์ที่มีขอบเขตการพาความร้อนกว้างกว่าปริมาณโลหะจะเจือจางจนปรากฎร่องรอยในสเปคตรัมเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

ด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ที่สุดในปัจจุบัน นักดาราศาสตร์สามารถมองทะลุเข้าไปในดาวยักษ์แดง (Red Giant) S Orionis ดาวฤกษ์ซึ่งมีการยุบพองสลับกันไป ตั้งแต่ขนาดเท่าวงโคจรดาวอังคารไปจนถึงระยะบริเวณกึ่งกลางระหว่างวงโคจรของดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดีภายในเวลา 410 วัน

คณะนักวิจัยนำโดย David Boboltz จากหอสังเกตการณ์กองทัพสหรัฐอเมริกา (U.S.Naval Observatory) ใช้กล้องโทรทรรศน์ชนิดตรวจวัดการแทรกสอด(Interferometer Telescope) ขนาดใหญ่ที่สุดในโลก Very Long Baseline Array (VLBA) อันเป็นกลุ่มกล้องโทรทรรศน์ 10 กล้องที่กระจายห่างกันภายในระยะ 8610 กิโลเมตร เพื่อใช้ตรวจวัดคลื่นวิทยุ ส่วนในย่านรังสีอินฟราเรดนั้นพวกเขาใช้ Very Large Telescope Interferometer (VLTI) ในประเทศชิลี

Boboltz อธิบายว่า สิ่งที่เห็นนี้เป็นอนาคตของดวงอาทิตย์ของเราในอีก 5 พันล้านปีข้างหน้า เมื่อดวงอาทิตย์ย่างเข้าสู่สภาพดาวยักษ์แดง Boboltz กล่าวว่า การสังเกตการณ์ดาวยักษ์แดงในย่านคลื่นวิทยุและรังสีอินฟราเรดนี้ถือว่าก้าวหน้ามากขึ้น โดยเฉพาะการศึกษาเข้าไปในแต่ละชั้นของบรรยากาศดาวฤกษ์

ดวงอาทิตย์จะเข้าสู่ความเป็นดาวยักษ์แดงเมื่อเชื้อเพลิงไฮโดรเจนใกล้หมดลง และเริ่มต้นหลอมนิวเคลียสธาตุฮีเลียมให้เป็นนิวเคลียสธาตุที่หนักขึ้น ซึ่งขั้นตอนนี้จะเกิด การวาบ (Flash) ของรังสีซึ่งจะทำให้ดาวขยายตัวใหญ่กว่าขนาดเดิมมากกว่า 100 เท่า แล้วพลักดันก๊าซและฝุ่นออกสู่อวกาศ สำหรับ S Orionis นี้ปลดปล่อยอนุภาคออกสู่อวกาศเป็นมวลรวมเท่ากับโลกทั้งดวงภายในเวลา 1 ปี Boboltz เสริมว่า สสารที่หนีออกมาจากแรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์เหล่านี้ได้จะทำให้เกิดเนบิวลาดาวเคราะห์ (Planetary Nebula) แต่ส่วนที่ไม่สามารถหนีออกมาได้จะตกกลับลงไปยังดาวฤกษ์แล้วกระตุ้นให้เกิดกระบวนการขยายตัวนี้อีกครั้ง

โดยทั่วไป แหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุและรังสีอินฟราเรดจะทำให้ S Orionis ดูเหมือนกลุ่มแสงเท่านั้น ดังนั้น พวกจึงวัด Maser หรือแสงเลเซอร์ที่ถูกสร้างขึ้นเองภายในธรรมชาติ ซึ่งนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ยังไม่มั่นใจนักว่า แสง Maser เกิดขึ้นได้อย่างไรกันแน่แต่หลักการพื้นฐานก็เป็นเช่นเดียวกับเลเซอร์ ซึ่งก็คือการจัดเรียงโมเลกุลที่ให้ผลผลิตเป็นคลื่นแสงที่มีความยาวคลื่นเดียวกันเข้มข้น ณ ความยาวคลื่นใดความยาวคลื่นหนึ่งเป็นรูปแบบเฉพาะตัวของแต่ละโมเลกุล และด้วยการเฝ้าติดตาม Maser เป็นเวลาหลายเดือนพวกเขาพบรายละเอียดที่น่าสนใจของพฤติกรรมการสั่น (Pulsating) ของดาวยักษ์แดง

กลุ่มวิจัยของ Boboltz วัดระยะของเปลือกก๊าซแต่ละชั้น ๆ รวมทั้งฝุ่นที่ล้อมรอบดาวฤกษ์ เพื่อให้ได้ข้อมูลหรือรายละเอียดที่เป็นปัจจุบันที่สุด พวกเขาพบว่าดาวยักษ์แดงมีชั้นฝุ่นของแร่ Corundum (สารประกอบที่ใช้ในกระดาษทราย) มีอยู่มากเป็นสองเท่าของค่าประมาณการ นอกจากนี้ยังพบว่า Corundum ผสมกับก๊าซ Silican Monoxide อันเป็นสารประกอลที่นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์คิดว่ามีอยู่ภายในฝุ่นด้านนอกของดาวยักษ์แดง

ในขั้นต่อไปพวกเขาจะศึกษาการสั่นของกลุ่มสารที่ห่อหุ้ม S Orionis ด้วยการวัด Maser จากโมเลกุลน้ำ ซึ่งอยู่ส่วนนอกสุด ด้วยความหวังว่าจะสามารถอธิบายวิธีการก่อตัวของเนบิวลาดาวเคราะห์จากดาวยักษ์แดงไปจนกว่าชีวิตของมันจะสิ้นสุดอยู่ที่ความเป็นดาวแคระห์ขาว (White Dwarf)

หนึ่งในดวงจันทร์ที่แปลกประหลาดที่สุดภายในระบบสุริยะ ดวงจันทร์ Hyperion หนึ่งในบริวารของดาวเสาร์ที่ผิวดวงจันทร์อุดมไปด้วยหลุมอุกกาบาตลึก จนดูราวกับฟองน้ำอวกาศขนาดยักษ์ และเพราะรูพรุนบนผิวนี้เองที่เป็นแหล่งเก็บข้อมูลวันเวลาดึกดำบรรพ์เมื่อครั้งแรกกำเนิดดวงจันทร์

นักวิจัยสรุปว่า ดวงจันทร์ Hyperion ประกอบด้วยน้ำแข็งและภายใต้ก้นบึ้งของหลุมอุกกาบาตเต็มไปด้วยวัสดุเหนียวหนืดสีแดงคล้ำซึ่งอาจจะเป็นกุญแจสำคัญไขไปสู่สมบัติอันผิดแปลกไปของดวงจันทร์ดวงนี้

Hyperion เป็นเทหวัตถุที่ไม่มีได้มีรูปร่างเป็นทรงกลมขนาดใหญ่ที่สุดภายในระบบสุริยะ มันมีขนาดคล้ายไข่ (Oval Shape) โดยมีส่วนที่กว้างมากที่สุดประมาณ 400 กิโลเมตร ที่แปลกไปจากบริวารดาวเคราะห์วงแหวนดวงอื่น ๆ ก็คือ มันไม่ถูกตรึงให้หันด้านเดิมเข้าหาดาวเสาร์ตลอดเวลาด้วยแรงไทดัล (Tidal Force) เหมือนอย่างระบบดวงจันทร์-โลก ที่หันดานเดียวเข้าหากันตลอด ปรากฎการณ์นี้เรียกว่า “การหมุนแบบอลหม่าน” (Chaotic Rotation) ซึ่งก็คือ การหมุนที่แกนหมุนของวัตถุเปลี่ยนแปลงไปมา โดยที่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถคาดเดาการจัดตัวของแกนหมุนได้

ผิวดวงจันทร์ Hyperion เต็มไปด้วยหลุมอุกกาบาตนับร้อย ซึ่งส่วนใหญ่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย 2 ถึง 10 กิโลเมตร ส่วนข้อมูลจากยานอวกาศคาสสินี (Cassini) ของนาซาระหว่างการบินผ่านดวงจันทร์ดังกล่าวเมื่อปี 2548 และ 2549 พบว่าประมาณร้อยละ 40 ของดวงจันทร์เป็นปริภูมิว่างเปล่า หรือดูราวกับมีแต่รูพรุนเหมือนฟองน้ำ ต่างจากอุกกาบาตที่พุ่งชนดวงจันทร์ของโลก ซึ่งจะทำให้เกิดหลุมลึกบนผิวดาวพร้อมทั้งทำให้ฝุ่นและหินฟุ้งขึ้นมา แล้วค่อย ๆ ตกกลับลงบนผิวดวงจันทร์อีกครั้ง หลุมอุกกาบาตหลุมอื่น หรือไม่ก็หลุมเดียวกัน ทว่าสำหรับ Hyperion เมื่อถูกพุ่งชนจนเกิดหลุมแต่กลับไม่มีวัสดุจากผิวดาวฟุ้งกระจายออกมา ซึ่งโดยทฤษฎีแล้วหากวัตถุเป้าหมายมีความพรุนมากแล้ว หลุมอุกกาบาตทีเกิดขึ้นจะเกิดจากการบีบอัดพื้นผิวลงไป โดยไม่เกิดการระเบิดและสาดกระจายวัสดุออกมา Peter Thomas จาก Cornell University กล่าว

Dale Cruickshank จากศูนย์วิจัย Ames Research Center สรุปว่า พื้นผิวส่วนใหญ่ของฟองน้ำอวกาศดวงนี้เป็นน้ำแข็ง โดยมีก้อนหินน้อยมาก ๆ แต่น้ำแข็งเหล่านั้นกลับไม่ค่อยสะท้อนแสงดวงอาทิตย์มากนัก จึงอาจจะเป็นน้ำแข็งปนเปื้อนสารอินทรีย์สีดำ ๆ หรือน้ำแข็งสกปรกแบบน้ำแข็งบนดาวหางนั่นเอง และนอกจากน้ำแข็งบนผิวแล้วก็ยังพบที่หลุมอุกกาบาตอีกหลายหลุม ส่วนวัสดุเหนียวหนืดสีแดงที่พบในหลุมอุกกาบาตเช่นกัน แท้จริงเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนชนิดโมเลกุลเรียงต่อกันยาวเหยียด ซึ่งพบได้บนดวงจันทร์ของดาวเสาร์ดวงอื่น ๆ ด้วย เช่น Iapetus ดวงจันทร์ซึ่งใหญ่เป็นอันดับสามของดาวเสาร์ Iapetus เป็นดวงจันทร์ที่มีซีกหนึ่งเป็นน้ำแข็งส่งประกายแต่อีกซีกกลับเคลือบด้วยวัสดุสีดำคล้ำลึกลับแบบเดียวกับที่พบในหลุมอุกกาบาตของ Hyperion

นักวิทยาศาสตร์หลายท่านคาดว่า การกำเนิดของดวงจันทร์พิสดารทั้งสองอาจมาจากแหล่งเดียวกัน

เมื่ออดีตอันแสงไกลอาจมีเทหวัตถุขนาดยักษ์พุ่งชน Hyperion ที่ยังเป็นทรงกลมอยู่ จนแกนหมุนผิดปกติจากการชนนั้น อีกทั้งยังสาดกระจายวัสดุลึกลับออกสู่อวกาศแล้วบางส่วนถูกดูดจับเอาไว้โดย Iapetus Cruickshank คาด Cruichshank ยังเสนออีกว่าอาจมีวัสดุสีแดงชนิดเดียวกันอยู่บนวัตถุน้ำแข็งภายในระบบสุริยะส่วนนอก รวมทั้งดวงจันทร์ หรือวัตถุในแถบคุยเปอร์ (Kuiper Belt Object) และดาวหาง

หลุมอุกกาบาตอาจช่วยไปปริศนาทังกัสกา

Crater Could Solve 1908 Tunguska Meteor Mystery

July 2^nd, 2007

Adapted from : www.space.com

ปลายเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2451 ลูกบอลเพลิงลูกหนึ่งระเบิดเหนือน่านฟ้ารัสเซีย ณ เขตป่าห่างไกลชุมชนในทังกัสกา ไซบีเรีย แรงระเบิดทำให้ต้นไม้ในพื้นที่กว่า 300 ตารางกิโลเมตร ต้องล้มลงนอนราบไปกับพื้น นักวิจัยคาดว่า การระเบิดครั้งนั้นเกิดจากอุกกาบาต แต่ทว่า กลับไม่สามารถค้นหาเศษชิ้นส่วนหินจากนอกโลกได้ในบริเวณดังกล่าว

ทะเลสาบ Cheko ทังกัสกา ไซบีเรีย ประเทศรัสเซีย

Credit : www-th.bo.infn.it/tunguska / University of Bologna

คณะนักวิจัยชาวอิตาลีคิดว่า พวกเขาพบหลักฐานที่หลงเหลือจากการระเบิดแล้วจากทะเลสาบ Cheko ลึก 50 เมตร ที่ห่างออกมาจากหลุมระเบิดทังกัสกาไปทางตะวันตกเฉียงเหนือ 8 กิโลเมตร Giuseppe Longo นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยโบโลญญา อิตาลี เผยว่าเมื่อสำรวจบริเวณก้นทะเลสาปดังกล่าว กลุ่มวิจัยของเขาพบว่า มีบางสิ่งบางอย่างสะท้อนคลื่นเสียงสะท้อนที่ใช้สำรวจภูมิประเทศ (Sonar) ออกมาอย่างผิดปกติ และพอจะสรุปได้ว่ารูปร่างของทะเลสาบนี้เหมือนกับหลุมอุกกาบาตที่ถูกชนโดยหินจากอวกาศความเร็วต่ำ

ภาพสามมิติจากการประมวลผลข้อมูลด้วย Sonar แสดงรูปร่างของทะเลสาบ Cheko ที่ถูกปกปิดไว้ด้วยน้ำ นักวิจัยเชื่อว่าทะเลสาปแห่งนี้เดิมคือหลุมอุกกาบาต

Credit : www-th.bo.infn.it/tunguska / University of Bologna

แต่เดิม การสำรวจในช่วงทศวรรษที่ 60 (ค.ศ. 1960-1969) สรุปว่าทะเลสาบ Cheko แห่งนี้ไม่ใช่หลุมอุกกาบาต แต่ก็เป็นด้วยข้อจำกัดทางเทคโนโลยีทำให้ได้ข้อสรุปดังกล่าว ดังนั้นเมื่อปี 2542 ทีมวิจัยของ Longo จึงไม่ได้มีแผนสำรวจทะเลสาบ Cheko ในฐานะหลุมอุกกาบาต แต่ต้องการค้นหาฝุ่นจากอุกกาบาต (Meteoroid dust) ที่ถูกทับถมไว้ภายใต้ดินตะกอน ขณะที่นักวิจัยใช้คลื่นเสียงสะท้อน (Sonar) เพื่อทำแผนภาพภูมิประเทศของทะเลสาบ พวกเขาก็พบว่า ทะเลสาปแห่งนี้มีรูปร่างคล้ายโคน (Cone) ดังนั้นพวกเขาจึง Longo ดำน้ำลงไปใต้ทะเลสาบบริเวณใจกลางแล้วเก็บตัวอย่างชั้นดินลึก 6 ฟุต ขึ้นมาวิเคราะห์ น่าเสียดายที่พวกเขาพบเพียงแต่ดินโคลนเละ ที่ทับถมกันมากอยู่เหนือ “วัตถุเจ้าปัญหา” ดังนั้น Longo จึงไม่บรรลุข้อสรุปที่หนักแน่นว่าทะเลสาบนี้เกิดจากการชนของอุกกาบาต อย่างไรก็ดีเพื่อให้ได้ข้อสรุปที่แน่ชัดพวกเขาต้องเจาะลึกลงไปสัก 10 เมตร เพื่อค้นหาสิ่งที่สะท้อนคลื่นที่ส่งลงไปโดยคาดเดากันว่า หากวัตถุนั้นมีอยู่จริงจะต้องมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 30 ฟุต และมีน้ำหนัก 1,700 ตัน

บางสิ่งที่สะท้อนคลื่นโซนาร์ที่นักวิทยาศาสตร์ส่งลงไป (จุด T) พวกเขาคาดว่าน่าจะเป็นอุกกาบาต ที่ฝังตัวอยู่ก้นหลุม

Credit : www-th.bo.infn.it/tunguska / University of Bologna

อย่างไรก็ตาม นักวิจัยหลายท่านยังคงไม่มั่นใจในข้อสรุปของ Longo และคณะ บางคนให้ความเห็นว่าการที่มีวัตถุขนาดใหญ่และพลังงานสูงสามารถพุ่งผ่านชั้นบรรยากาศลงมาแล้วระเบิดกลางอากาศ เหลือเพียงชิ้นส่วนจากการระเบิด ที่ทำให้เกิดหลุมอุกกาบาตขนาดเล็ก โดยไม่ทำให้เกิดหลุมอุกกาบาตขนาดใหญ่บนพื้นนั้น ยังคงเป็นข้อกังขา เพราะหลักการทางฟิสิกส์ทั่วไปยังสามารถหักล้างคำอธิบายของ Longo ได้ ทว่าเหตุการณ์ทำนองเดียวกันที่มีหลุมอุกกาบาตหลายหลุมก็ถูกค้นพบทั่วโลกเช่นกัน เมื่อปี 2490 อุกกาบาต Sikhote-Alin ในรัสเซียทำให้เกิดหลุมอุกกาบาตขนาดเล็ก 100 หลุม โดยแต่ละหลุมมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 20 เมตร นอกจากนี้ยังมีเหตุการณ์ที่อุกกาบาตขนาดใหญ่แตกตัวแล้วสร้างหลุมอุกกาบาตที่กลายเป็นทะเลสาปขนาดเล็กทั่วบริเวณ หากชิ้นส่วนที่แตกออกมาเคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ำย่อมมีโอกาสที่จะพบอุกกาบาตที่ถูกฝังไว้ใต้ผิวโลก

กลุ่มของ Longo มีแผนจะกลับไปยังทะเลสาบ Cheko อีกครั้งในฤดูร้อนครั้งต่อไป ในช่วงใกล้กับการเฉลิมฉลอง 100 ปี เหตุการณ์ ณ ทังกัสกา พวกเขาหวังว่าจะได้ข้อสรุปเกี่ยวกับวัตถุอวกาศที่มีผลกระทบต่อโลก และองค์ประกอบทางกายภาพของพวกมัน และจะนำไปสู่วิธีการปกป้องโลกจากเหตุการณ์ทำนองเดียวกันในอนาคต

เรียบเรียงโดย : วัชราวุฒิ กฤตินธรรม ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล

ดาวฤกษ์ก็มีเมฆ

Stars Have Earth-Like Weather

July 2^nd, 2007

Adapted from : www.space.com

น่านฟ้าเหนือดาวฤกษ์อาจเหมือนกับท้องฟ้าบนดาวเคราะห์ ด้วยเมฆก๊าซที่กำลังลอยเลื่อนอยู่บนผิวดาวฤกษ์ดวงหนึ่ง ไม่ต่างอะไรกับเมฆที่ปกคลุมท้องฟ้าของโลก ต่างกันแต่เพียงเมฆเหล่านั้นเป็นปรอท (Mercury)

Oleg Kochukhov นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยอุปซาลา (Uppsala University) ประเทศสวีเดน และกลุ่มวิจัยของเขาใช้เวลากว่าเจ็ดปีในการศึกษาดาวฤกษ์ อัลฟา แอนโดรมีดี (Alpha Andromedae) ดาวที่สว่างที่สุดภายในกลุ่มดาวเจ้าหญิงแอนโดรมีดา (Andromeda) ดาวฤกษ์สีขาวฟ้า ดวงนี้อยู่ห่างจากโลก 100 ปีแสง อุณหภูมิพื้นผิวเป็นสองเท่าของดวงอาทิตย์ ส่วนมวลและขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางคิดเป็นสามเท่าของดวงอาทิตย์

แสดงการกระจายตัวของปรอทภายในชั้นบรรยากาศของ Alpha Andromedae แต่ละปี (แถวบน)

ส่วนแถวล่างคือการเปลี่ยนแปลงปริมาณของปรอทในแต่ละช่วงปี

Credit : Oleg Kochukhov/Uppsala University

โดยทั่วไป ดาวฤกษ์มักเกิดจุดบนผิวดาวโดยเชื่อว่าเกิดจากสนามแม่เหล็ก เหมือนจุดดับบนผิวดวงอาทิตย์ ทว่า Alpha Andromedae ไม่ใช่ดาวที่มีสนามแม่เหล็กรุนแรง ดังนั้น จุดที่ Kuchukhov และผู้ช่วยค้นพบเมื่อห้าปีก่อนจึงเป็นปริศนาข้อหนึ่ง

จนแล้วจนรอดนักวิจัยก็สามารถอธิบายได้ว่าจุดดังกล่าวคือเมฆที่กระจายไปทั่วท้องฟ้าของ alpha Andromedae นอกจากนี้ยังมีพลวัตรคล้ายกับรูปแบบสภาพอากาศบนดาวเคราะห์อีกด้วย

สภาพบรรยากาศดาวฤกษ์ทำนองนี้สามารถเกิดได้บนดาวฤกษ์ดวงอื่นที่มีสมบัติคล้าย Alpha Andromedae คือ ร้อนและมีมวลมาก มีอัตราการหมุนรอบตัวเองค่อนข้างช้า อย่าง Alpha Andromedae เองใช้เวลาหมุนรอบตัวเองถึง 60 ชั่วโมง หากหมุนเร็วเกินไปจะทำให้เมฆก๊าซแตกกระจาย Kochukhov กล่าวว่ามีดาวฤกษ์อีก 6 ดวงหรือมากกว่าที่อาจพบปรากฎการณ์ทำนองนี้บนผิวดาว อย่างเช่น AR Aurigae ที่อาจมีเมฆของธาตุ Strontium, Yttrium และ Platinum

กลุ่มดาวเจ้าหญิงแอนโดรมีดา Alpha Andromeda คือดาวสว่างที่สุดทางขวามือ

credit : http://www.pd.astro.it/costellazioni/costellazioni/andromedapag.htm

กระบวนการที่ทำให้เกิดการก่อตัวของเมฆโลหะเหล่านี้ยังไม่แน่ชัดนัก Kochukhov อธิบายว่า การรบกวนแบบสุ่มภายในชั้นบรรยากาศของดาวเป็นตัวสร้างเมฆเหล่านั้นคล้าย ๆ กับสิ่งที่เกิดบนโลก หรือไม่ก็แรงโน้มถ่วงจากดาวคู่ของ Alpha Andromedae เองเป็นตัวก่อกวนชั้นบรรยากาศ

การค้นพบสภาพอากาศบนดาวฤกษ์นี้อาจช่วยไขปริศนาข้อขัดแย้งของปริมาณปรอทและธาตุหนักอื่นๆ ภายในดาวฤกษ์ที่คล้ายกับ alpha Andromedae ซึ่งสำหรับดาวชนิดเดียวกันปริมาณธาตุต่าง ๆ ในชั้นบรรยากาศก็ควรจะคล้ายกัน แต่สิ่งที่พบคือความแตกต่างของปริมาณธาตุเดียวกันนับ 100 เท่า แต่เมื่อมีสภาพอากาศบนดาวฤกษ์ เมื่อเราตรวจวัดปริมาณธาตุปรอทหรือโลหะอื่น ๆ ในเวลาที่ต่างกันก็ย่อมได้ผลที่ต่างกันด้วยแล้วแต่ว่า ณ ขณะนั้น ๆ เมฆก๊าซมีปริมาณมากน้อยเพียงใด

กราฟ a แสดงความกว้าง Equivalent-width ของเส้นสเปคตรัมของไอออนปรอทที่ความยาวคลื่น 398.4 นาโนเมตร

ตามอัตราส่วนการหมุนรอบตัวเอง ส่วนกราฟ b เป็นกราฟที่เข้ากันได้กับข้อมูลแสดงความผันแปรของปริมาณปรอทภายในชั้นบรรยากาศแต่ละบริเวณ

Credit : Kochukhov et al

Kochukhov ยังเสริมอีกว่า Alpha Andromedae และดาวฤกษ์อื่น ๆ ที่คล้ายกันถือเป็นจุดเปลี่ยนหนึ่งในการทำความเข้าใจต้นกำเนิดของธาตุ ขณะที่ธาตุหนักซึ่งพบได้มากบนดาวฤกษ์ชนิดนี้กลับพบได้น้อยมากในดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ สภาพอากาศดาวฤกษ์อาจเป็นแสงส่องทางสำคัญในการอธิบายว่าธาตุต่าง ๆ ผสมรวมกันภายในดาวฤกษ์ได้อย่างไร

เรียบเรียงโดย : วัชราวุฒิ กฤตินธรรม ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล